[发明专利]伺服系统动态误差的精确补偿方法

权利要求书

1.一种伺服系统动态误差的精确补偿方法，伺服控制系统中动态误差系数与输入信号的关系为：

其中，r(t)为输入信号，输入信号导数对应的常数项系数C₁，…，C_n为动态误差系数，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，选取不同幅值的斜坡信号作为伺服控制系统的第一输入信号，通过最小二乘法准确辨识所述第一输入信号和第一误差信号得到一阶动态误差系数；

步骤S2，基于所述一阶动态误差系数，选取不同幅值的抛物线信号作为伺服控制系统的第二输入信号，通过最小二乘法准确辨识所述第二输入信号和第二误差信号得到二阶动态误差系数；

步骤S3，基于所述一阶动态误差系数和所述二阶动态误差系数，选取不同幅值的正弦信号作为伺服控制系统的第三输入信号，近似辨识所述第三输入信号和第三误差信号得到三阶动态误差系数；

步骤S4，根据所述一阶动态误差系数、所述二阶动态误差系数和所述三阶动态误差系数设计指令补偿方法。

2.根据权利要求1所述的伺服系统动态误差的精确补偿方法，其特征在于，所述不同幅值的斜坡信号为：

3.根据权利要求2所述的伺服系统动态误差的精确补偿方法，其特征在于，当伺服控制系统没有扰动和噪声的情况下，将k组不同幅值的斜坡信号作为所述第一输入信号，计算多组C₁值，对获取C₁(k)进行最小二乘回归，求得所述一阶动态误差系数C₁。

4.根据权利要求1所述的伺服系统动态误差的精确补偿方法，其特征在于，所述不同幅值的抛物线信号为：

5.根据权利要求4所述的伺服系统动态误差的精确补偿方法，其特征在于，当伺服控制系统没有扰动和噪声的情况下，求得一阶动态误差系数后，将k组不同幅值的斜坡信号作为所述第二输入信号，计算多组C₂值，对获取C₂(k)进行最小二乘回归，求得所述二阶动态误差系数C₂。

6.根据权利要求1所述的伺服系统动态误差的精确补偿方法，其特征在于，所述正弦信号为：

7.根据权利要求6所述的伺服系统动态误差的精确补偿方法，其特征在于，求得一阶动态误差系数和二阶动态误差系数后，忽略伺服控制系统的三阶及以上动态误差系数，将k组不同幅值的正弦信号作为所述第三输入信号，计算多组C₃值，近似求得所述三阶动态误差系数C₃。

8.根据权利要求7所述的伺服系统动态误差的精确补偿方法，其特征在于，所述三阶动态误差系数C₃的辨识结果为：

9.根据权利要求1所述的伺服系统动态误差的精确补偿方法，其特征在于，当预设输入信号为r(t)时，对所述预设输入信号r(t)进行指令补偿，使得实际输入信号为r'(t)＝r(t)+f(t)时，其中，

其中，B₁为一阶补偿系数，B₂为二阶补偿系数，B₃为三阶补偿系数。

10.根据权利要求9所述的伺服系统动态误差的精确补偿方法，其特征在于，所述一阶补偿系数B₁为所述一阶动态误差系数C₁，所述二阶补偿系数B₂为倍的二阶动态误差系数C₂，所述二阶补偿系数B₃为倍的三阶动态误差系数C₃。